Druckstoß

Rohrleitungen sind ein wichtiger Bestandteil von nahezu allen verfahrenstechnischen Anlagen. Ebenso essentiell sind sie für den Betrieb der kommunalen Ver- und Entsorgungssysteme für Wasser, Abwasser und Fernwärme. Der Bruch einer Rohrleitung führt meist zum Totalausfall der Anlage, da sie im Gegensatz zu beispielsweise Pumpen meist nicht redundant installiert werden. Abhängig vom Durchflussstoff und thermodynamischen Zustand besteht zudem Gefahr für Mensch und Umwelt. Damit diese Leitungssysteme sicher und zuverlässig arbeiten können, müssen sie auf der Basis von Strömungsberechnungen sorgfältig dimensioniert werden. Während stationäre, d.h. zeitlich unveränderliche Strömungsvorgänge zum Teil auch analytisch berechenbar sind, können transiente Vorgänge (schnelle zeitliche Änderungen von Druck und Strömungsgeschwindigkeit) in der Regel nur mit numerischen Verfahren analysiert werden. Um die Ergebnisse der entsprechenden Simulationsprogramme beurteilen zu können, ist jedoch ein grundlegendes Verständnis transienter Strömungsvorgänge in Rohrleitungen notwendig. Die dazu notwendigen Grundlagen für flüssigkeitsgefüllte Systeme sollen in diesem Kapitel vermittelt werden:

Wie entstehen Druckstöße?

Welchen Einfluss hat die Schließzeit von Ventilen?

Was sind die Grundlagen der Berechnung?

Wie können Druckstöße verhindert oder zumindest reduziert werden?

Weiterhin werden einige Literaturtipps gegeben.